Електропривід стрілкового переводу рейкової колії

1. Електропривід стрілкового переводу рейкової колії, що містить корпус, дві співвісно встановлені в ньому котушки соленоїдів, у гільзах яких розташовані сердечники, сполучені через шток із гостряками стрілок та взаємодіючі між собою через виконаний у вигляді зубчастої рейки, зубчастих коліс і пружин фіксуючий механізм, який відрізняється тим, що він обладнаний демпфірувальним пристроєм у вигляді камер стиску-розрідження, у яких циліндрами і поршнями відповідно служать гільзи та сердечники котушок соленоїдів, а утворений робочий поршневий простір заповнений робочою ріди C2 (54) ЕЛЕКТРОПРИВIД СТРIЛКОВОГО ПЕРЕВОДУ РЕЙКОВОЇ КОЛIЇ 29526 ку-розрідження сполучені між собою каліброваними каналами. Котушки із сердечниками соленоїдів, фіксуючий меха нізм, демпфі рувальний пристрій вміще ні у загальний герметичний корпус електропривода циліндричної форми, внутрішня порожнина якого заповнена трансформаторним маслом. Гільзи котушок соленоїдів і што ки виконані з немагнітного матеріалу. Фіксуючий меха нізм розта шований між сердечниками соленоїдів і має два стійких положення, що забезпечують відповідно два стійких положення гостряків стрілки. Кожен сердечник виконаний із конусним звуженням його кінцевої частини, тобто кінці сердечників мають форму зрізаного конуса. Сердечники соленоїдів між собою жорстко сполучені за допомогою зубчастої рейки фіксуючого меха нізму. Сукупність всіх ознак заявленого електропривода, а саме виконання цього електропривода у герметичному корпусі, у якому співвісно встановлені дві котушки соленоїдів, у гільзах яких розташовані сердечники, що взаємодіють між собою через фіксуючий меха нізм та сполучені через штоки з гостряками стрілок, наявність демпфірувального пристрою у вигляді камер стиску-розрідження, де циліндрами і поршнями відповідно служать гільзи і сердечники котушок соленоїдів, заповнення утвореного поршневого простору ро бочою рідиною у вигляді масла, сполучення камер стиску-розрідження каліброваними каналами дозволяє збільшити термін служби електропривода, скороти ти витрати на його виробництво та експлуата цію. За рахунок наявності демпфі рувального пристрою у вигляді камер стиску-розрідження, сполучених між собою каліброваними каналами, у якому циліндрами і поршнями служать відповідно гільзи і сердечники котушок, а робочою рідиною в утвореному робочому просторі такої гідравлічної системи є трансфор маторне масло, яким заповнена порожнина електропривода, пом'якшуються ударні навантаження, підвищуєть ся діелектрична міцність системи. В результа ті розташування соленоїдів у герметичному корпусі, внутрішня порожнина якого заповнена трансформаторним маслом, при роботі електропривода здійснюється демпфірування і плавний перевід стрілок, і, як наслідок, усуваються удари, що створюють шум і підвищений знос усього меха нізму електропривода. При цьому здійснення демпфірування можливе в оптимальний період часу, а са ме безпосередньо у кінцевій фазі переключення стрілок. Демпфірувальний пристрій електропривода виконаний таким чином, що він не потребує якихось окремих деталей і меха нізмів, тому що ви користовують ті ж самі елементи конструкції, які є водночас деталями соленоїдів: поршні – сердечники соленоїдів, циліндри – гільзи котушок соленоїдів, у стаканах фланців – калібровані канали перекачування масла. Та ке вирішення є нескладним стосовно конструкторського оформлення. Заповнення корпуса трансформаторним маслом додатково підвищує діелектричну міцність ізоляції, що є важливим, тому що для живлення електроприводів може бути використана підвищена напруга, наприклад, 600 В. При цьому транс форматорне масло використовують як робочу рідину для демпфе ра, виключаючого різкі удари гостряків стрілок у крайніх положеннях, що у свою чергу зменшує шум при роботі привода. У той же час робота демпфера не заважає роботі замикача – фіксуючого меха нізму. Це досягається деяким люфтом умикання демпфера, що визначається кількістю масла у камері стиску та отвором каліброваних каналів перекачування масла. При цьому трансфор маторне масло, яким заповнена внутрішня порожнина корпуса і яке використовують як робочу рідину, виконує одночасно роль мастила, діелектричного наповнюва ча і демпфірувальної рідини. Встановлення котушок з сердечниками соленоїдів, фіксуючого меха нізму та демпфірувального пристрою у загальному герметичному корпусі циліндричної форми дозволяє забезпечити співвісність виробу, поліпшити технологічність виготовлення електроприво да без використання додаткових зварних швів, виключити забрудненість усередині конструкції. Це дозволяє скороти ти профілактичні огляди, знизити експлуа таційні витрати не менше, ніж у 1,5 рази. В результаті виконання гільз і штоків із немагнітного матеріалу електромагнітні пото ки котушки замикаються тільки через сердечники електромагнітів, в результаті чо го при роботі заявленого електропривода зменшуються втрати тяглових зусиль, відповідно на 10-15% підви щується к.к.д. соленоїдів. Форма кінців сердечників соленоїдів у вигляді зрізаного конуса також обумовлена підвищенням к.к.д. соленоїдів шляхом оптимізації геометрії зазору між сердечниками і стаканами. Розташування фіксуючого меха нізму, який має два стійких положення, між сердечниками, жорстке сполучення сердечників соленоїдів за допомогою зубчастої рейки фіксуючого механізму додатково створюють сприятливі умови для збільшення терміну служби та підвищення надійності роботи електропривода за рахунок співвісності конструкції. Підвищення діелектричної міцності, пом'якшення ударних навантажень, герметичність корпуса, постійне змащення забезпечують високу надійність пристрою в роботі, тривалий термін його служби. Витрати на виробництво та експлуа тацію цього пристрою знижуються у 1,3 – 1,5 рази. Крім того, заявлений електропривід забезпечує роботу з пониженим рівнем шуму, екологічну нешкідливість. Таким чином, заявлене технічне вирішення є новим, відповідає крите рію "винахідницький рівень". На графічному зображенні поданий розріз заявленого електропривода стрілкового переводу рейкової колії. Електропривід стрілкового переводу рейковової колії складається з мета левого корпуса 1 циліндричної форми, закритого по торцях фланцями 2 і 3, які мають проточки для ущільнень 4 і 5, що забезпечують герметичність корпуса 1. Фланці 2 і 3 містять стакани 6 і 7, в центральних отворах яких через сальники 8 і 9 виведені штоки 10 і 11, виконані з немагнітного матеріалу, наприклад, з бронзи. Штоки 10 і 11 сполучені з гостряками стрілок. Ззовні робоча частина штоків 10 і 11 закрита пильови ками 2 29526 12 і 13. Усередині корпуса 1 розташовані котушки соленоїдів 14 і 15, намотані на гільзах 16 і 17, виконаних з немагнітного матеріалу, наприклад, з бронзи. Вивідні кінці котушок 14 і 15 підключені до клем 18 і 19 для підведення напруги живлення. У гільзах 16 і 17 розташова ні сердечники 20 і 21, кожний з яких з одного боку сполучений різзю зі што ком, а саме сердечник 20 сполучений зі штоком 10, а сердечник 21 сполучений зі штоком 11. Сердечники 20 і 21 виконані з конусним звуження кінцевої части ни, тобто фор ма кінця кожного сердечника являє собою зрізаний конус. З іншого боку сердечники 20 і 21 жорстко сполучені між собою за допомогою двосторонньої зубчастої рейки 22, яка відноситься до фіксуючого меха нізму. Фіксуючий меха нізм містить також плиту 23, на якій по обидва боки від зубчастої рейки 22 на осях 24 розташовані зубчасті кулачки 25, що мають стержні 26, за які кріпляться пружини 27, що з'єднують з убчасті кулачки 25 між собою. Фіксуючий меха нізм розташований між сердечниками 20 і 21 соленоїдів і має два стійких положення, які забезпечують замикання гостряків стрілок. На графічному зображенні пружини 27 показані умовно у вигляді однієї пружини, тому що одна з пружин розташована за плитою 23, а друга пружина не потрапляє у перетин креслення. Об'єм всередині корпуса 1 заповнений трансфор маторним маслом 28. Демпфірувальний пристрій електропривода виконаний у вигляді гідравлічної системи, що включає камеру стиску-розрідження 29, утворену внутрішнім простором гільзи 17 і маючу сердечник 20, який виконує роль поршня, камери стиску-розрідження 30, утвореної внутрішнім простором гільзи 16, включаючої сердечник 21, що ви конує роль поршня. Як робочу рідину ви користовують трансформаторне масло 28. Калібровані канали 31 і 32 у ста канах 6 і 7 служать для перекачування масла 28 з камери стиску-розрідження 29 у камеру стиску-розрідження 30. Заявлений електропривід стрілкового переводу рейкової колії працює наступ ним чином. На котушку 15 через клему 18 подають напругу живлення. Під дією електромагнітного поля котушки 15 сердечник 20 починає втя гуватися у котушку 15. Але у зв'язку з тим, що сердечник 20 жорстко сполучений зі штоком 10 і зубчастою рейкою 22, а рейка 22 сполучена з іншим сердечником 21 і далі зі штоком 11, то у рух приводиться уся ця система: шток 10, сердечник 20, зубчаста рейка 22, сердечник 21, шток 11, що в кінцево му підсумку призводить до переміщення гостряків стрілки. Сердечник 20 як поршень демпфірувального пристрою створює тиск на трансформаторне масло 28, яким заповнена камера стиску-розрідження 29. Масло починає перетікати че рез калібровані канали 31 і 32 в іншу камеру стиску-розрідження 30, у якій створюється розрідження за рахунок руху сердечника 21, що працює як інший поршень. Перетікання масла створює опір руху сер дечників 20 і 21, і тим самим одержують демпфірувальний ефект, що виключає різкі ударні наванта ження на всі деталі електропривода і, відповідно, на гостряки стрілки. Заповнення корпуса 1 трансформаторним маслом 28 додатково підвищує діелектричну міцність ізоляції. При цьому трансформаторне масло виконує також роль мастила. Переміщення зубчастої рейки 22 приводить в обертання зубчасті кулачки 25, які вільно обертаються на осях 24. Пружини 27, закріплені за стержні 26 зубчастих кулачків 25, починають розтягуватися. При досягненні половини шляху руху з убчастої рейки 22 зубчасті кулачки 25 перехо дять "мертву" точку – положення, коли пружини 27 переходять із стану розтягування до стиску і пружини 27 починають стискатися, працюючи разом із зусиллям електромагнітного поля котушки 15. Досягши крайнього положення, зубчаста рейка 22 фіксується зусиллям стиску пружин 27 через зубчасті кулачки 25, забезпечуючи тим самим замикання гостряків стрілки при знеструмленні котушки 15. Аналогічно працює електропривід при зворотному переміщенні гостряків стрілки. При цьому напругу живлення подають на іншу котушку 14, а трансфор маторне масло 28 перекачують з камери стиску-розрідження 30 у камеру стиску-розрідження 29. При цьому фіксуючий меха нізм повертається у вихідне стійке положення. Заявлений електропривід випробуваний у дослідно-промислових умовах у колійному господарстві служби шляху Державного комунального підприємства "Київенерготранс". Результа ти випробувань показали, що особливості заявленого електроприво да за рахунок наявності демпфі рувального пристрою дозволяють пом'якши ти ударні навантаження, запобігти підвище ному зносу всього меха нізму електропривода. Заповнення корпуса трансформаторним маслом додатково підвищує діелектричну міцність ізоляції. При цьому трансфор маторне масло, яким заповнена внутрішня порожнина корпуса електропривода, ви конує водночас роль мастила, діелектричного наповнюва ча і демпфірувальної рідини. Виконання заявленої конструкції у герметичному корпусі циліндричної форми забезпечує співвісність виробу, покращує технологічність виготовлення електропривода, виключає забрудненість усе редині конструкції. Це скорочує профі лактичні огляди, знижує експлуа таційні витрати не менше ніж у 1,5 рази. При роботі заявленого електропривода за рахунок зменшення втрат тяглових зусиль підвищується також на 10-15 % к.к.д. соленоїдів. Випробува ний електропривід стрілкового переводу рейкової колії показав високу надійність у роботі, ха ракте ристики тривалого терміну служби, витрати на виробництво такого електропривода та його експлуатацію знижуються у 1,3 – 1,5 рази. Крім того, заявлений електропривід забезпечує роботу з пониженим рівнем шуму та екологічну нешкідливість. 3 29526 Тираж 50 екз. Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101 (03122) 3 – 72 – 89 (03122) 2 – 57 – 03 4